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在机械制造行业中冲压设备一般被认为是粗劣的设备,对冲压生产线中设备自动化、智能化应用的重视不足,致使我国冲压行业整体技术发展水平低下,严重影响企业生产效率的提高;而且冲压制造企业生产环境一般比较恶劣,安全事故率高,劳动力流失问题严重。针对上述问题,本课题深入研究了机器视觉定位技术、机器人技术,并将这些技术应用于冲压生产线中目标工件的定位抓取,同时规划了机器人的运动轨迹,优化了机器人与压机的联动策略,让冲压生产线变得更加自动智能化。
主要研究工作如下:
(1)深入研究了机器视觉应用于目标工件定位方面的技术:搭建了机器视觉定位系统,结合NI Vision Assistant软件,首先完成了工业相机内外参数的标定,并将工件图像中点的像素坐标值转换成了物理坐标值;其次通过Vision Assistant软件对采集的工件图像进行了图像处理,完成了对工件图像质心坐标的提取;基于工件的形状特征,提出了基于矩形内切圆的工件姿态确定算法。
(2)深入研究了优化机器人与压机联动策略:提出了基于时间均分-动作匹配的机器人与压机联动优化算法,可以解决机器人上下料过程中和压机工作过程中的干涉问题,优化了整体运动的工作节拍,提高生产效率。
(3)深入研究了工业机器人上下料过程中运动轨迹规划方面的技术:在关节坐标系下,运用三次多项式插值法对机器人上下料过程进行轨迹规划,使用机器人示教和编程相结合技术生成了机器人的运动轨迹;为了获得*优的轨迹路线,机器人的运动控制方式采用点位控制和连续轨迹控制相结合的方式来完成。
(4)对目标工件进行了抓取实验:搭建了实验平台,将机器人与压机联动优化策略运用其中,设定了工件抓取工作流程,选取了机器人*优的运动轨迹,控制机器人进行目标抓取。并通过工件摆放在不同的位置,来验证机器人抓取系统的稳定性和重复性。
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